電流模式dc-dcconverter設計(編輯修改稿)
2025-09-03 01:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 不會變成0；而電流非連續(xù)模式switching期間，部份電流惠變成0，進而造成電力增幅段的頻率特性受到影響，換句話說最適當?shù)难a償值會隨著采用的動作模式不同出現(xiàn)極大的差異。以電壓模式控制為例，電力增幅段的特性為電流連續(xù)模式時，它會以2 pole system方式動作；電流非連續(xù)模式時則以1 pole system方式動作，所以兩者必需有不同的補償電路。此外電流模式控制的歸返電壓會流入直接負載控制電流，因此不論是電流連續(xù)動作模式或是電流非連續(xù)動作模式，都是以1 pole system方式動作。電流模式控制最大優(yōu)點是，電力增幅段的傳達關數(shù)，與電流連續(xù)動作模式或是電流非連續(xù)動作模式非常類似，換句話說即使載電流大幅變動，Converter的動作只需作電流連續(xù)動作模式或是電流非連續(xù)動作模式的切換即可，而動作特性本身卻不會有巨大變化之虞。(四).不需另外設置電流限制電路電流模式控制的DCDC Converter本身就具備電流限制功能，因此不需另外設置電流限制電路。PWM控制信號的on duty取決于控制電壓，與電感電流的檢測電壓比較結(jié)果，因此switching元件的晶體管(transistor)一旦ON的話，檢測電流會增加，當檢測電流與控制電壓相等時，晶體管就變成OFF狀態(tài)，直到下個switching cycle開始為止，也就是說控制電壓本身會限制電感電流的峰值，因此只要設定控制電壓的限度值，就可以限制負載電流。此外電流歸返回路已經(jīng)具備可以檢測電感電流的電路，所以不需另外設置電流限制電路?！? 電感電流的檢測方法如上所述雖然電流模式控制許多優(yōu)點，不過若為獲得穩(wěn)的動作，設計上有幾項要點必需格外謹慎，尤其是電感電流的檢測方法最重要。如圖8所示電感電流檢測方法共有三種，因此接著探討電感電流的檢測方法。(一).電流檢測電阻串聯(lián)，插入power MOSFET的drain side方式如圖8(a)所示，它是在Power MOSFET的ON期間檢測流動電流，雖然這種方法的電阻電力損失比圖8(b)型式低，不過Power MOSFET switching時，二極管(diode)會產(chǎn)生很大的噪訊(noise)，所以無法檢測正確的電流值。當Power MOSFET從ON變成OFF，或是從OFF變成ON時，該噪訊會影響print pattern的電感成份與容量成份，由于噪訊會出現(xiàn)在檢測電阻兩端，并使PWM控制信號產(chǎn)生類似「L」的虛假trigger信號，結(jié)果造成無法正確調(diào)整(regulation)?！?a)利用檢測電阻檢測switch電流 功率元件(power device)集成電路化內(nèi)建于IC內(nèi)部的場合，經(jīng)常使用上述檢測方式。圖9所示switching元件一旦ON的話，switching cycle開始時，點(A)會出現(xiàn)噪訊spike，它的寬度大約是100ns，而且輸入電壓越高或是負載越多時，到穩(wěn)定所需的時間越長。消除噪訊最簡單的方法是在電流檢測增幅器設置短時間的熄滅時間(blanking time)，藉此方式忽視該期間的信號。低熄滅時間低電流電壓regulation的場合，熄滅時間大約是數(shù)十ns；高電流高電壓regulation的場合則為數(shù)百ns。必需注意的是設定熄滅時間時有所謂的最小on duty限制，亦即switching元件只能在熄滅時間內(nèi)作on動作，不過頻率若超過1MHz時就可以忽略上述得影響。利用1MHz的switching頻率， duty，%，這就是 的switching期間變成所謂的ON，不過圖9的(A)點產(chǎn)生的噪訊，隨著Vin與負載電流的增加，switching元件必需ON的時間，可能會發(fā)生比275ns更長的持續(xù)維持時間，發(fā)生這種情況時電電控制回路就無法獲得正確的檢測資料，最后導致Converter無法使輸出電壓穩(wěn)定化等后果，換句話說利用熄滅時間決定PWM控制信號的on duty，同時要求縮短on duty時，就無法使輸出電壓穩(wěn)定化，直到過電壓檢測電路開始動作之前，輸出電壓會持續(xù)上升。(二).電感后面插入電流檢測電阻方式圖8(b)的電路與圖8(b)的current transformer一樣，可以正確檢測電感電流值，由于這種方式的檢測電阻極易取得，因此電感可以使用一般標準品。此外它可 以忽視噪訊所以無熄滅時間之外，而且還可以縮短最小
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